當代建筑的隔聲技術研究

陳碧云 馮智彬

【摘要】從三萬多年前人類居住在洞穴到今天住在萬丈高樓，隨著國家經濟、科技的進步改善了人居環境，給我們帶來了翻天覆地的生活體驗，但也由于設備越來越多，材料越來越單薄、施工技術越來越簡化導致噪聲干擾問題日益嚴重，建筑隔聲能力大不如前，因此本文結合《綠色建筑評價標準》中對主要功能房間隔音提出的明確要求，以某電信基地一期土建項目為例具體說說當代建筑的噪音和隔聲技術。

【關鍵詞】噪音;隔聲;當代建筑

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.02.055

1、項目介紹

本項目位于廣州市中新知識城南起步區ZSCN-D4-1地塊內，具體位置在KS2號路以南，永九快速路以東。該工程地塊占地面積134999.2平方米，擬規劃建設數據中心、科研樓以及綜合樓，規劃建筑面積為358887平方米，數據中心不少于13.25萬平方米。其中本期為電信南方基地一期土建項目，位于地塊東南角，建筑規模約為6.3萬平方米。包括1棟6層和1棟10層的數據中心，數據中心主要功能為存放服務器等設備。其中在10層數據中心設1層地下室，地下室功能為消防水池，空調補水池及其設備水泵房。為保證項目機電設備正常運行，本項目分別在兩棟數據中心的首層、屋面層、地下室設置了24臺備用發電機，22臺冷卻塔，9臺中央空調。某電信基地一期土建項目作為中國電信集團的重點項目之一，必須滿足《綠色建筑評標標準》一星要求。

2、隔聲理論概述

室內噪聲主要來源于建筑周圍環境的聲源以及建筑物本身的隔聲性能。建筑周圍環境噪聲源一般為交通噪聲、工業噪聲、建筑施工噪聲、社會生活噪聲。室內聲源一般為家用電器、相鄰房間設備噪聲，行為動作噪聲。

聲音通過圍護結構傳播，其傳播規律有兩種途徑：空氣聲和撞擊聲。聲源經過空氣向四周傳播的噪聲是空氣聲，例如說話、電視、樂器等通過空氣傳播。兩物體相互撞擊產生的噪聲，通過固體來傳播是撞擊聲，例如指樓上步履聲、跑跳聲、滑動聲的振動通過地面傳導到墻體，墻體發生共振，使聲音變得無處不在。

2.1空氣聲隔聲

當代建筑技術，追求建筑材料循環利用，因此墻體輕質化嚴重，不隔音是必然的，墻的單位面積質量越大，則隔聲效果越好，這一規律稱為“質量定律”，單位面積質量每增加一倍，隔聲量可增加6dB。同樣，入射聲波的頻率每增加一倍，隔聲量也可以增加6dB。總體而言，構件的透射系數越大，則隔聲量越小，隔聲性能越差;反之，透射系數越小，則隔聲量越大，隔聲性能越好。對于高聲阻、剛性、勻質密實的圍護結構，通常越密實的材料對應結構的隔聲性能越好。

2.2撞擊聲隔聲

樓板的種類有很多，現在建筑都是現澆鋼筋混凝土樓板，有單向板、雙向板、密肋樓蓋板、懸臂板、無梁樓板、現澆空心樓蓋板等，每棟建筑中的樓板不是僅有一種結構，因房型和建筑功能布局的不同，同一棟樓中可能存在多種樓板形式，所以厚度也不同，在現行《混凝土結構設計規范》中，有詳細介紹現澆樓板的厚度最低要求，單向板最薄6厘米，雙向板標準是8厘米，預埋管線的10厘米，無梁樓板15厘米，現澆空心樓板20厘米。一般來說，這厚度達到樓板的空氣隔聲標準不難，因為常用的鋼筋混凝土材料具有較好的隔絕空氣聲的能力，如果再加上飾面其他構造層那效果會更好，但鋼筋混凝土樓板對撞擊聲的隔絕聲卻很差，因為聲音在固體傳遞時，音量衰減很小。據我所知，近10年大多數房屋的樓板厚度采用8-10厘米的樣子，更薄的也有，那種房子的居住體驗就是樓上掉跟針樓下也能聽得見，樓上跳一跳樓下像地震。

3、項目現狀周圍環境噪聲源

根據《聲環境工程區劃分技術規范》和《聲環境質量標準》的要求，某電信基地一期土建項目東面規劃路及兩側為城市區域聲環境4a類區，東面紅線兩側縱深30m范圍內為4a類標準，其余邊界為2類標準。（如表1）

以上監測結果表明，項目現狀周圍環境噪聲是滿足規范要求的。

4、項目室內噪聲污染源分析

本項目的噪聲污染源主要為位于首層的備用柴油發電機、中央空調主機，位于屋面層的冷卻塔、位于地下室的水泵、風機，位于標準層的變壓器、室內風機盤管等設備。各位噪聲源產生的噪聲級如下：1.備用柴油發電機的聲級范圍是100-105dB（A）;2.位于首層的中央空調主機的聲級范圍是65-75dB（A）;3.冷卻塔的聲級范圍是60-75dB（A）;4.變壓器的聲級范圍是55-60dB（A）;5.水泵的聲級范圍是75-80dB（A）;6.風機的聲級范圍是70-75dB（A）;7.室內風機盤管的聲級范圍是45dB（A）。

顯然，項目配套的設備的噪聲已經超出其邊界噪聲值，會對周圍環境是會產生一定影響的，因此設計過程中應通過良好的隔聲、消聲、吸聲、和減振等措施以及日常維護性開機時間來最大限度消減其可能帶來的噪聲污染。本項目具體方法有：發電機房作全封閉設計，門采用重質隔聲門，雙層隔聲觀察窗。機房內作吸聲隔熱處理，通過隔聲天花增強對上方的防護效果，再經過建筑結構的阻隔，減少對相鄰建筑產生影響。發電機房吸排風量考慮發電機組散熱，保證整個機房內正常的工作環境，風機選用低碳環保型設備，并在進、排風管設計消聲百葉。發電機座、風機、排煙管、尾氣噴淋裝飾等做減振措施。合理安排設備保養時間，日常維護性開機僅限晝間進行。

4.1項目圍護結構隔音技術的應用

建筑聲學相關標準中對建筑內外圍護結構中各類門窗、墻體、樓板、屋頂及地面的隔聲性能做出明確要求。構建隔聲性能與構造的材料和做法息息相關。本項目建筑圍護結構詳細信息如表2：

根據上述表格，經過單值評價量和頻譜修正量計算后構件空氣聲隔聲性能結果外墻、隔墻的隔聲性能為46，滿足低限要求;樓板的隔聲性能為50，滿足平均要求;門的的隔聲性能為53，滿足高限要求;外窗的隔聲性能為30，滿足高限要求。相鄰房間空氣聲隔聲性能結果為47，滿足低限要求。樓板撞擊聲隔聲性能為69，滿足平均要求。

5、常用的圍護結構隔音技術

圍護結構隔聲措施是由飾面層、找平層、結構層等組成的。隔聲效果與材料厚度和密度有關系，簡單來說，每個組成物質的厚度越厚，密度約大，那隔聲效果肯定是越好的。除此之前，針對隔音性能也有很多方法可以提高的，目前比較占市場的做法有：1.鋪設彈性樓面層;2.浮筑式樓板隔音;3.鋪設隔音砂漿。簡單說說這幾種隔聲措施的構造。

5.1、鋪設彈性樓面層

彈性樓面即使用軟的、有彈性的材料作為飾面層，例如地毯、木地板或者塑料地板。這種隔聲的方法使用很廣泛，施工也很方便，只要在主體工程結束后，裝修樓面時鋪設飾面層就可以。

5.2浮筑式樓板隔音

一般用在高檔的住宅樓盤，也是一種最常規的隔音樓板，在鋼筋混凝土樓板中加隔音減震材料，再用細鋼筋網格澆筑，這樣的樓板結構有很好的隔音減振效果，雖然這樣的樓板就要比國標高7cm左右，但是能達到的隔音效果要比少7cm好很多。目前浮筑樓板的普及率很低，只有少許高端樓盤有使用，其實浮筑樓板造價并不昂貴，但隔音效果明顯，是一種非常值得采用的隔聲手段。

5.3隔音砂漿

隔音砂漿是新興的綠色建筑隔音產品，是由水泥、石英砂、隔聲填料及優質外加劑通過自動計量、攪拌混合而成。而且其施工方便，性價比高。在不用增加項目的主體結構成本的情況下相比傳統墻體隔音做法成本降低近70%。與此同時，它不易形成聲橋，強度高，不易破損，不易開裂。

結語：

綜合以上這些，要使數據中心穩定運行，其配置設備產生的噪聲遠遠很難符合綠色建筑評價的最低要求，因此，我們要注意以下幾點：首先選擇周圍環境噪聲符合聲學要求的地塊，其次是必須降低設備產生的噪聲，最后就是利用合理的圍護結構方式控制噪聲源的傳播，以減少對周邊環境的影響。

參考文獻：

[1]《建筑隔聲設計-空氣聲隔聲技術》

[2]《建筑聲學設計手冊》